ArrayList源码分析
类的实现接口及继承父类
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>. implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
AbstractList 和 List
ArrayList 和AbstractList 都实现了List接口。
并且AbstractList是ArrayList的父类。
RandomAccess
RandomAccess接口里没有方法需要实现。这是一个很特别的空接口。这个接口的作用是：
List实现它能够支持快速随机访问。主要能提高随机访问的性能。
for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)
list.get(i);
比下面这种快。
for (Iterator i=list.iterator();i.hasNext(); )
i.next();
Cloneable
此接口也是一个空接口，实现次接口，需要重写object对象的clone()方法，并且方法是访问权限是public的。
clone()是值拷贝，即为浅拷贝。
测试是否为浅拷贝：
拷贝对象：
package xuelongjiang.ArrayListCloneTest;
/**
* @author xuelongjiang
*/
public class User {
private String name ;
private Integer sex;
public User() {
}
public User(String name, Integer sex) {
this.name = name;
this.sex = sex;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getSex() {
return sex;
}
public void setSex(Integer sex) {
this.sex = sex;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", sex=" + sex +
"//\n" +
getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode())+
'}';
}
}
测试类：
package xuelongjiang.ArrayListCloneTest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
*
* 结论： clone 是浅拷贝 值相同，对象的引用相同
* @author xuelongjiang
*/
public class CloneObject {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<User> userList = new ArrayList<>();
userList.add(new User("xue",1));
userList.add(new User("lisi",2));
System.out.println("------------原始值-------------");
for(User user : userList){
System.out.println(user);
}
List<User> cloneList = (List<User>) userList.clone();
System.out.println("------------拷贝值-------------");
for(User user : cloneList){
System.out.println(user);
}
}
}
输出：
------------原始值-------------
User{name='xue', sex=1//
xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@2d98a335}
User{name='lisi', sex=2//
xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@16b98e56}
------------拷贝值-------------
User{name='xue', sex=1//
xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@2d98a335}
User{name='lisi', sex=2//
xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@16b98e56}
实现ArrayList的容器
ArrayList的底层实现为数组。
transient Object[] elementData;
从上面我们可以看出数组为obejct。在取出值的时候利用范型转为声明的类型。
构造方法
ArrayList 有三个构造方法
第一种构造方法：
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
如果使用无参的构造方法，则初始化的数组为空（注意不为null）。
第二种构造方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
如果初始化的容器值大于0，则初始化为这个值。如果等于0 则初始化为空
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
如果小于0则抛出异常。
第三种构造方法：
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
由于ArrayList的底层实现是Object[] 需要把Collection转为Object[]。并且设置size为传入的Collection大小。
常用方法解析
size() list的元素数
size方法很简单直接返回size值的大小。
private int size;
public int size() {
return size;
}
add()
在add方法中会对elemenrData进行扩容，如果不需要扩容或者扩容完成了，就把需要添加的元素放入elementData中，并且size自增。
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
在ensureCapacityInternal中如果容器为空，比较需要扩容的大小和DEFAULT_CAPACITY(= 10)
如果大于DEFAULT_CAPACITY，则使用本次传入的否则设置容量为DEFAULT_CAPACITY。
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity方法:
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
如果本次需要的扩容大于elementData的长度，则调用grow方法扩容。
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;//1
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//2
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;//3
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);//4
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//5
}
获取当前容器的大小
计算新的扩容大小：扩容1.5倍
-
如果默认扩容小于本次需要扩容的大小，则设置为本次需要的扩容大小，否则设为默认扩容
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;//2的31次方，大于20多亿 如果本次需要的扩容大于MAX_ARRAY_SIZE，则容器设置为Integer.MAX_VALUE，如果等于MAX_ARRAY_SIZE则设为MAX_ARRAY_SIZE。
拷贝生成扩容后的容器
remove()
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);//1
modCount++;
E oldValue = elementData(index);//2
int numMoved = size - index - 1;//3
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);//4
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
移除元素后，需要把它之后的虽有元素向前移动1位。
- 检查索引是否超出范围
- 返回被移除的元素
- 需要向前移动的元素数
- 移动元素：拷贝
contains() 是否包含某元素
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
循环容器判断每一个元素是否和目标值相等。
注意：如果是对象的话这里比较的对象的引用，在开发中很多时候我们要比较的实体，实体映射的是数据库里的一条记录，比较的其实是主键是否相等，所以如果
是这种情况需要重写equal方法及hashCode方法
clear()
public void clear() {
modCount++;
// clear to let GC do its work
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}
把容器中的每个元素的值设为null，之后垃圾回收机制会收回被使用的内存。
迭代器
java5之后，集合框架可以使用迭代器，并且提供了foreach语法糖。
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
public E next()
public boolean hasNext()
迭代器模式：https://blog.csdn.net/u013565163/article/details/79291801
开发中的易犯错误
https://blog.csdn.net/u013565163/article/details/64122639
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